眼科超声仪器及应用PPT

五、超声诊断仪的分辨力
分辨力：是超声诊断仪器性能的重要指标。 分为： 1.纵向分辨力：是指超声波沿其声束的传播方向传播的过程
中所能识别的两个界面的最小距离。分辨率与频率呈正比， 频率越高，纵向分辨力越好，穿透力越差。
2.横向分辨力：是指超声在垂直于声束的同一平面上所能识 别的两个界面之间的最小距离。超声指向性越好，声束越 细，横向分辨力越好。
眼科超声仪器及应用
为什么蝙蝠在没有光亮的情况下飞翔而不会迷 失方向呢？帕兰赞尼提出
蝙蝠能用耳朵“看东西”
海
豚
音
它们利
用声音
定位寻
食，逃
避敌害
和求偶
繁殖
第一节 一、超声波概述
声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式 。 定义：超声波是一种频率高于20000赫兹的声波。
机械振动与波 物体在平衡位置附近的来回往 返运动成为 机械振动，机械振动在介质中的 传播即机械波。
超声探伤
超声测厚
潜艇
测量海水深度
②超声处理 利用超声的机械作用、空化作用、热
效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉 碎、乳化 、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进 化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医 疗等各个部门获得了广泛应用。
超声雾化加湿器
超声成像
心脏超声
胎儿发育四维超声
白内障超声乳化术
第二节 眼科超声诊断的发展简史
20世纪50年代初，超声探测开始应用于医 学领域。此后，超声诊断技术飞速发展。眼球和 眼眶位置表浅，构造规则，界面清楚，声衰减较 少，是最适合超声检查和诊断的器官之一。
A超与B超应用
1956年Mundt、Hughes首先应用非标准化A超眼部结构。 1957年Okasala应用标准化A超在眼内各部分的传播 1958年BaumGreenwood最早描述B型超声在眼科应用 1973年BronsonTurner最早设计接触式B型超声，以电视
眼轴长度也可用于诊断某些先天性疾病，如小眼球畸形、 真性小眼球及先天性青光眼。 2.应用标准化A超探头可探测眼内或眶内肿物回声的特点。 3.特殊的A超可用于测量角膜厚度。
【A超检查的注意事项】
1.用于人工晶体度数的计算时，必须测量双眼轴长，两眼 轴长相差应小于0.2mm。 2.波峰由基线升高应呈90度。 3.角膜曲率测量应在A超检查之前或之后30min进行，以获 得准确结果。
(2)眼科专用超声仪频率多为10MHz（1MHz=106Hz，即100 万次/s的振动
((3)眼前节检查（超声生物显微镜）用20-100MHz。
超声波的衰减：声波在介质中传播时按球面状扩散， 其强度将随传播距离的增大而减弱。
原因：
✓ 吸收：组织吸收能，使它减弱。超声的频率越 高，分辨率越好，组织对它的吸收也越多， 穿透力也越差； ：
一、Ａ型超声
应用超声(8~12MHz)在眼球或眼眶组织产生线性距 离与反射曲线波幅比较。A超通过反射波测量和确定组 织的成分。标准化是指测试探头产生的曲线有明确的形 状，标准化采用“S”形曲线，接触或水浴技术均可应用。
【A超在眼科的应用】
1.主要用于眼轴的测量 为白内障人工晶体度数的计算提供的数据是关键的。
B型超声
B超可提供眼球内虹膜之后至眼球后壁之后的组织的 实时的二维图像。用接触法和水浴法均可，但接触 法不能很清晰地显示前房。
眼部B超适应症（应用范围） 1.眼球病变：屈光间质混浊、视网膜脱离、白瞳症、 后巩膜炎、眼球占位、眼球萎缩、青光眼术后前房浅 2.眼眶病：眼球突出、眼球运动障碍、眶内出血、 肿瘤、炎症等 3.眼外伤 ：眼球穿通伤、眼球破裂、眼球异物 4.眼生物测量：眼轴、人工晶体度数计算、角膜厚度 5.眶周围病变等。
在运动的波源后面，产生相反的效应，波长变得较长，频率 变得较低 ，波源的速度越高，所产生的效应越大。（火车 逐渐远离）
超声多普勒检查运动的物体（胎心、血管内血流）。
四、 超声波的声场特性
➢换能器发射超声声束时，接近换能器的那部分平行束 称为近场。 ➢当超声声束开始扩散时，被视为远场。 ➢被检测部位在近场内，超声诊断作用好。 ➢远场内分布均匀，可扫描许多界面；进入远场远端， 扫查困难。
声波属于机械波，人类耳朵能听到的声波频率为 20Hz～20000Hz。当声波的振动频率小于20Hz或 大于20000Hz时，我们便听不见了。因此，我们把 频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。
波的分类
根据介质振动方向与传播的关系，分为纵波与横波 （1）纵波 波动中质点振动的方向与波传播的方向
声影：在眼科超声检查中，超声遇到高密度的组织如钙 化灶、骨和金属异物等，发生强烈的反射和吸收，声衰 明显衰减，病灶后的组织回声很弱或没回声，在B-scan 显示为暗区。
✓反射与折射：超声波在入射到2种不同性质（声学密
度和声速）介 质分界面上时，则产生反射和折射。
入射波
法线
反射波
A介质 B介质
折射波
人体组织中含液体（房水）＜肌肉＜ 纤维软骨＜ 骨。
※深度增益补偿调节：使声像图深浅均匀。
超声的生物效应及安全剂量
当它在生物体内传播时，超声波与组织之间产 生相互作用，引起质点的振动。
➢组织的声阻抗、摩擦等可将声能转变成热能。 ➢质子的振动还产生应力，影响组织细胞的功能及 结构。
➢在高强的超声照射下，组织中细胞产生空化， 局部高压， 空化处温度很高，附近的组织细胞会 产生严重的损伤甚至坏死。
➢由于超声的生物效应，人们对超声诊断的安全剂量十分关 注。在产科领域，认为高功率、长时间的照射，可引起胚 胎的某些改变，认为平均声强＜ 10mW/cm2对人体无害。
眼科临床上用于诊断的平均能量强度是5~50mW/cm2, FDA建议眼科超声应用标准为17mW/cm2
尽管如此，也应在尽量低的能量下，尽可能短的时间内进 行检查。
兹（Hz）。1赫兹即每秒振动1周。 波长、声速、频率之间的关系： λ= c/f
✓在同一种介质中，波长与频率呈反比。频率越高，波长越 短，分辨率越高。
✓ 眼球位置表浅，结构精细，不需要高的穿透力，而要求高 的分辨力，所以眼科诊断用的超声频率比一般医用超声高的 多。
(1)医用超声波的频率通常在1~20MHz之间。
水平横切是扫描眼球或病变的鼻－－颞侧方向
横切扫描6点时，探头标识指向鼻侧，图像的上方始终表示眼球 的鼻侧部位。
纵切扫查：探头标记方向与角巩膜缘垂直。 纵切扫查类似车轮的轮辐状放射状扫描，如果探头置于6 点位，将得12点球壁的径线切面。显示的是眼球或病变的 前后方向 探头由角膜缘向穹隆部移动，可扫查到眼球周边和后极 部球壁。 探头越接近角巩膜缘，后极部图像越清晰； 探头越接近穹隆部，眼前段的图像越清晰
眼超声基本扫查方法
横切扫查 纵切扫查 轴切位查
横切扫查：探头标记方向与角巩膜缘相平行。
横切扫查分为 ： 水平横切 探头标记指向鼻侧，置于6点、12点角巩膜 缘 （红色位）
垂直横切 探头标记指向上方，置于3点、 9点角巩膜 缘 （绿色位）
斜行横切 探头标记指向上方，置于水平与垂直点位之间巩膜 缘 （黑色位）
六、声学参数
声速：就是声波在某种介质中的传播速度。 在人体组织中，
固体＞纤维组织＞软组织＞液体＞气体
依次降低
密度：是声阻抗的基本组成之一，应在活体组 织保持正常血供时测量的数值，单位为g/cm3
阻抗：超声诊断中最基本的物理量。在实际应 用中，可以把介质密度看成声阻抗。人体各组 织的声阻抗相差不大。
屏幕显示图像。广泛应用。
1994美国眼科医师Ossoinig首先使用标准化眼科超声对患 者进行检查。标准化包括：标准化A超（波形）、接触式 B超（图像)和超声多普勒。
A超波形
B超图像
多普勒形
A/B超
第三节、 超声波的物理性质
（一 ） 、几个参数概念：
波长（ λ ）;波在一个振动周期内传播的距离。 频率：（f）每秒钟内介质颗粒完成全振动的次数。用赫
第四节、与超声有关的眼解剖及测量方法
眼球 ✓ 球壁：纤维膜、 色素膜、视网膜 ✓ 眼内容物：眼内腔、眼内容物 视路 眼附属器
眼底超声的划分法
将眼底眼划分为：后部、赤道部和周边部。 赤道部为解剖学赤道前后宽约6mm的环形区域； 赤道部之前区域为周边部; 赤道部之后区域为后部; 后极部指后部视盘、黄斑及其附近区域 黄斑区指视盘颞侧横径约6mm的椭圆形区域
1.直接检查法： （1）经眼睑法 眼B超检查时，患者轻闭双眼，眼睑皮肤表面涂耦合 剂，探头直接接触眼睑皮肤进行检查。 （2）经眼表 眼B超检查时，患者睁开双眼，被检眼结膜囊内点表 麻剂后涂迪可罗眼膏，探头直接接触眼表进行检查。 2.间接检查法： 在角膜与探头之间加水杯，或探头与皮肤之间加水杯、 水囊等，探头不直接接触检查部位 * 双眼对比检查是诊断和鉴别诊断的基础。
当声波垂直入射到相邻2种介质时，垂直入射声波通 过反射与折射，一部分超声波能量按原路返回，另一部 分则进入第二种介质，其方向不变。
B超检查中探头应尽量与所检查部位相垂直，入射角越 大，所接受能量就越小，当大于一定角度时，则声波不 能被换能器所接受，将影响被检物体的显示。
（二）、超声的特性
超声波的散射：声波在传播中遇到障碍物时，产生多方 向的不规则反射、折射和衍射，称之。散射回声来自各脏 器的细微结构，具有临床意义。
一致。在纵波通过的区域，介质内的 质点产生周期性稀疏和稠密变化。纵波 可在固体、气体、液体内传播。
（2）横波 波动中的质点运动方向与波的传播方向 相垂直。横波在高粘滞性液体和固体中 传播。人体内只有固体可以传播横波。
超声效应已广泛用于实际： ①超声检验 超声波的波长比一般声波要短，具有 较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性 已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超 声成成像技术。
超声在几种眼组织中的传播速度
组织 c（m/s） 组织 c（m/s
角膜 1480 正常眼的平均速度 1550
房水
1620
正常晶体 1640
浑浊晶体 1629
白内障眼平均速度 无晶状体平均速度
1548 1532
界面：在声波的通路中，形成两种介质的边界的面，称为 界面。 ➢小界面界：面尺寸小于超声波长时。 ➢大界面：界面尺寸大于超声波长时。 ➢均质体：在人体组织中，脏器若有十分均匀的小界面组成 称之。 ➢无界面：在清晰的液区中个小点的声阻抗均一致。生理情 况下的胆汁、尿液，成熟滤泡和玻璃体。病理情况下各种积 液（胸腔、心包、盆腔、腹水、囊肿）
B超检查的注意事项 1.若要诊断可疑的巩膜裂伤或内眼术后，应在闭合的眼睑 上涂大量无菌的甲基纤维素，从而使探头对眼球不产生压 力，提高增益以克服眼睑造成的声衰减。已知眼球破裂者， 禁行B超检查。 2.眼部急性炎症，尤其结膜炎，需待炎症控制后进行。特 殊情况，需严格探头消毒，避免院内感染。 3.致密的眼内钙化，如眼球痨，可使图像质量下降，通常 无法使用。 4.玻璃体内的硅油可使扫描的图像变形，因此检查时应嘱 患者直立位。
当入射角为90○时，即超声束垂直于界面时，产生最 大的反射。
如在水和空气的界面上，其Z水=1.492，Z气=0.00428，
反射回来的能量比为R= 1.492 – 000428
1,492+0.00428
=0.99
此时入射能量中99%被反射。超声从液体向气体传播 是不可能的。反之也不可能。
※所以在临床检查中探头与组织间要用2%甲基纤维素， 防止空气存在。
反射性能与两种介质的声阻抗差有关。 介质的声阻抗Z等于它的密度 p和声速c的乘积: Z=pс 物体密度与超声在介质中的速度都遵循规律 固体＞液体＞气体，则，声阻抗也是固体＞液体＞气体， 眼内组织房水、晶状体和玻璃体的密度、声速和声阻抗与水 近似。
如声阻抗不同，出现声阻抗差，且大于0.1%时，超声波会在 两种介质的界面上产生反射，产生回声。
衍射：声波传播时，越过障碍物的直径小于λ/2(波长）， 再继续前进称之。若大于λ/2，在该物体表面产生回声反射， 而其边缘仍然有衍射发生。在障碍物后方有一块没有声振 动的区域，称为“声影”
干涉：同一介质内许多声波彼此叠加，产生 干涉现象。
多普勒效应：
物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化。 在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较 高 。（火车由远及近鸣笛，音调高）